Wnt信号通路：调控机理和生物学意义.pdfVIP

中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology 2011, 33(2): 103−111 特约综述 我们利用转基因果蝇文库, 结合蛋白质组学、代谢组学和生物信息学等系统 生物学手段, 研究信号转导网络的结构与分子调控机理。目前我们的研究重 点包括: Wnt信号通路的调控机理以及对生长和发育的影响; 果蝇代谢相关通 路的调控机理及其与哺乳动物的保守性; “糖尿病”果蝇和“肥胖”果蝇模 型的建立以及在药物筛选中的应用。 /chenyuan8.asp Wnt 信号通路: 调控机理和生物学意义 尹定子　宋海云* (中国科学院系统生物学重点实验室, 上海200031) 摘要　　Wnt 信号通路作为一种在进化中高度保守的信号通路, 在生长、发育、代谢和干细 胞维持等多种生物学过程中发挥重要作用。而Wnt 通路的失控与癌症、肥胖和糖尿病等疾病的发 生有密切联系。经典Wnt 通路的调控过程, 主要围绕beta-Catenin 和TCF 这两个关键调节因子进 行, 从而在转录水平上影响着大量与生长和代谢相关的靶基因的表达。本文将综合介绍近年来针 对经典Wnt 通路调控机理的研究进展, 以及Wnt 通路与疾病发生的关系。 关键词　　Wnt; beta-Catenin; TCF; 发育; 疾病 Wnt 这一名字来源于两个同源蛋白: 果蝇中的 长相关的基因的过量表达。Wnt 信号通路同时也能 Wingless 和小鼠中的Int, 发音为“wint ”。Wnt 信 促进癌细胞的转移。此外, Wnt 通路的失调还会引 号通路可分为经典通路和非经典通路。在这里我们 发代谢类疾病[4] 。Wnt 信号通路能够抑制脂肪细胞 只介绍经典的Wnt 通路。Wnt 信号转导通路的开启 的分化。因此, 这一信号通路被抑制可导致肥胖, 进 和关闭直接控制着大量与生长和代谢相关的基因的 而引发代谢紊乱。通过对不同族群的调查，人们 表达水平, 同时, 这一信号通路通过与其它信号通路 发现, 位于Wnt 通路中的关键调节因子TCF7L7基因 (如TGFbeta/BMP 、Hedgehog 、PI3K 、RTK 等)之 上的基因多样性与二型糖尿病的发生几率有着最紧 间复杂的相互作用(crosstalk) 间接影响着这些通路下 密的联系, 而迄今为止人们对其中的机理仍然缺少足 游的基因。因此, Wnt 信号转导通路参与了多种生 够的认识[5] 。近年来人们在对干细胞的研究中发现, 物学过程的调控, 包括胚胎的生长和形态发育、组 Wnt 信号通路对于表皮干细胞、肠干细胞、造血干 织的稳定、能量代谢的平衡以及干细胞的维持。 细胞、神经干细胞、胚胎干细胞以及肿瘤干细胞 Wnt 通路的失调与人类重大疾病有密切联系。Wnt 的维持都起着重要的调控作用[6] 。所以, 深入研究 通路的过度激活与多种癌症( 包括结肠癌、胃癌、 [1~3] 乳腺癌等) 的发生紧密相关 。例如, 在结肠癌患者 中广泛存在Wnt 通路的调节因子包括APC 、beta- 中国科学院百人计划(No.2010OHTP12)和973 计划(No.2011CB 943900)资助项目 Catenin、Axin 、TCF 等基因的突变, 从而造成与生 * 通讯作者。Tel: 021，E-mail: hysong@ 104